[发明专利]具有改进的侧向载荷阻力的活塞

说明书

本申请要求2008年10月13日提交的美国临时专利申请序列号61/104,887的优先权，其整个内容结合于此供参考。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的活塞，更具体的是涉及具有改进的载荷阻力的这种活塞。

背景技术

内燃机中所用的活塞在工作期间经受高水平的应力。因此，活塞设计成具有足够的刚度和抗载荷能力。但是也希望使活塞的重量最小化(其改进惯性响应)以减少表面面积，特别是径向外表面上的表面面积(其减少动态摩擦)，并且顾及到其他设计条件。

发明内容

在一个实施例中，本发明是一种活塞，该活塞设计成抗载荷，特别是侧向载荷(side load)，并且还可以具有较轻的重量和较小的表面面积，以提供改进的性能。更具体地说，在一个实施例中本发明是一种活塞，该活塞包括头部和从该头部大致轴向延伸离开的裙部。裙部包括一对相对的裙板部分和与头部间隔开并且大致围绕活塞的周边延伸的带。活塞还包括一对支杆组件，每个支杆组件包括沿着径向向外的方向汇合的一对支杆。每个支杆终止在其中一个板部分处或终止在其中一个板部分附近。

附图说明

图1是本发明活塞的一个实施例的俯视透视图；

图2是图1的活塞的俯视图；

图3是图1的活塞沿着销轴线的侧视图；

图4是图1的活塞沿着垂直于销轴线的轴线的侧视图；

图5是图3活塞在孔内并且连接于杆的侧剖视视图；

图6是图4活塞在孔内并且连接于杆的侧剖视视图。

具体实施方式

如最佳图1和图2所示，在一个实施例中，本发明的活塞10包括头部12和从该头部12大致向下并且离开该头部延伸的裙部16(应当指出的是，图1和图2所示的活塞从它在使用期间的构型(图5和图6所示)倒置，因此这里所用的“向下”和“向上”取向与图1和图2所示的取向相反)。头部12的顶表面14可以具有广泛范围的构型中的任一种，例如凹形的、平坦的、圆顶形的或其他，各种气门凹坑以熟知的方式形成在顶表面中，但是在许多情况下，顶表面可以看作是大体平坦的。

多个圆周槽18可以围绕头部12的周边延伸，并且构造成将多个环和刮油环接纳在其中，以便以熟知的方式形成环组合件。活塞10可以包括连接于头部12和/或大致向下/离开头部12延伸的一对销柱(pin tower)20。每个柱销20具有穿过自身形成的大致圆形的开口22，以通过该开口接纳销24(图5和图6)。销开口22限定穿过销开口的中心的销轴线A。销轴线A可以大致平行于活塞10的头部12/顶表面。活塞10还可以具有偏离轴线B，该偏离轴线B取向成垂直于销轴线A。

在活塞10的作功行程期间，销柱20将燃烧力和活塞10的向下的运动传递给销24，并且最终传递给连杆26(图5和图6)和曲轴(未示出)。此外，在压缩和排气行程期间，销柱20防止销24和头部14朝着气缸盖向上浮动。因此，每个销柱20通常是比较刚性、坚固的结构，并且通常销柱20一起提供活塞10的主要质量。

裙部16可以是大致环形/圆柱形的并且围绕活塞10/头部12的整个周边大致圆周地延伸。裙部16可以包括设置在活塞10的大约180°相对侧上的一对相对的裙板/板部分32。每个裙板32设计成在活塞10的工作期间容纳侧向载荷，并且提供活塞10在气缸孔54内的对准。因此每个裙板32可以是大致连续的，或者没有穿过其中的任何开口，并且可以是厚度和/或强度增加的区域，并且/或从裙部16的相邻的部分/下面的部分径向向外延伸。在所示的实施例中，每个裙板32围绕裙部16/活塞10的外周边圆周地延伸约60°的总角度，尽管每个裙板32可以延伸其他距离/角度，例如在约45°和约75°之间，或在约25°和约75°之间，以便充分地抗载荷而不增加过多的重量和摩擦阻力。

裙部16可以包括形成在其中/穿过其中的多个开口34、36。具体地说，在所示的实施例中，裙部16具有包括一对相对的销轴线开口34的总共六个开口34、36，其中每个销轴线开口34设置在销轴线A上。裙部16也可以包括两组(对)中间开口36，其中在一组中的每个中间开口36设置在相邻的裙板32的每侧上。开口34、36的数目可以根据需要变化。